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KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下

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KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示:①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h;②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;③过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;④利用氧化还原滴定方法,用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度,KMnO4在滴定中被还原成Mn2+.请回答下列问题:
(1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是___.
(2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用___(填序号).
A.质量分数为30%的双氧水    B.FeSO4    C.摩尔盐  D.Na2SO3
(3)本实验也可采用H2C2O4•2H2O做基准试剂,准确称取W g H2C2O4•2H2O溶于水配成500mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点的实验现象为___,若消耗KMnO4溶液V mL.KMnO4溶液的物质的量浓度为___mol•L-1
(4)采用H2C2O4•2H2O做基准试剂的氧化还原滴定在室温时反应很慢,所以反应需要在70~80℃条件下进行,但温度更高会导致草酸分解产生气体,写出草酸分解的化学反应方程式___,若如此所测得的高锰酸钾标准液浓度会___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).即使控制70~80℃条件,一开始滴定时反应仍然较慢,若滴加KMnO4溶液过快的话,会造成KMnO4溶液浓度局部过高而分解,因此在开始几滴操作时应___,在滴入几滴KMnO4溶液之后,反应速率会迅速加快,该滴定操作也可相应加快,反应速率加快的原因是___.
(5)若用放置两周后的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2+的含量,测得的Fe2+浓度值将___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
▼优质解答
答案和解析
(1)高锰酸钾溶液具有强氧化性,量取时应该选用酸式滴定管,
故答案为:酸式滴定管;
(2)A.过氧化氢不稳定,光照易分解,不易用作基准试剂,故A错误;
B.FeSO4•7H2O在空气中不稳定,亚铁离子容易被氧化成铁离子,不宜用作基准试剂,故B错误;
C.硫酸亚铁铵,俗名摩尔盐,在空气中比硫酸亚铁稳定,有还原性,在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,故C正确;
D.Na2SO3具有还原性,在空气中容易被氧化成硫酸钠,不宜用作基准试剂,故D错误;
故选:C;
(3)滴定时滴入最后一滴,高锰酸钾不反应,溶液变成紫红色并保持半分钟不褪色,说明滴定到达终点;
草酸的物质的量浓度为:
Wg
126g/mol
0.5L
=
W
63
mol/L,
根据反应方程式6H++2MnO4-+5H2C2O4•2H2O═2Mn2++10CO2↑+18H2O,
                 2mol   5mol
                c×VmL   
W
63
mol/L×25mL  

酸性高锰酸钾的物质的量浓度c=
2mol×
W
63
mol/L×25mL
5mol×VmL
=
10W
63V
mol/L;
故答案为:最后一滴KMnO4溶液滴下,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色;
10W
63V
mol/L;
(4)草酸不稳定,受热分解生成水、二氧化碳和一氧化碳气体,反应方程式为:H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO+CO2,草酸分解导致浓度偏小,导致滴定时消耗高锰酸钾体积V偏小,根据酸性高锰酸钾的物质的量浓度c=
10W
63V
mol/L表达式可知测得高锰酸钾浓度偏高;防止高锰酸钾分解,开始时应慢慢滴加,待前一滴KMnO4溶液完全褪色后再滴下一滴;草酸钠标定高锰酸钾溶液的浓度,反应过程中生成的锰离子可能是起到了催化剂作用,反应速率增大;
草酸标定高锰酸钾溶液的浓度,反应过程中生成的锰离子可能是起到了催化剂作用,反应速率增大,
故答案为:H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO+CO2;偏高;慢慢滴加,待前一滴KMnO4溶液完全褪色后再滴下一滴;生成的Mn2+催化了该反应的进行;
(5)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnO4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的Fe2+时,需要消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的c(Fe2+)值会增大,测定的结果偏高,反应的离子方程式为:8H++MnO4-+5Fe2+═Mn2++5Fe3++4H2O,
故答案为:偏高.